酸性矿山废水中锰氧化菌的分离鉴定及其对Mn2+的去除作用

含锰（Mn）重金属废水的处理是行业痛点与难点,近年来高效的生物脱锰技术得到广泛关注,但具有较高锰氧化效率菌株的报道仍然有限.本研究从酸性矿山废水中分离纯化出一株锰氧化细菌,并深入探究其微生物特性以及对Mn²⁺的去除作用.通过生理生化及16S rRNA序列分析鉴定该菌株为短芽孢杆菌,并命名为Brevibacillus brevis MM2.进一步通过单因素实验探究了环境因子和初始锰浓度对菌株MM2的生长和锰去除率的影响.结果表明,菌株MM2对Mn²⁺的最高耐受浓度可达1000 mg·L^-1,且在弱酸条件下（pH 6、pH 5）仍然显现出良好的生长趋势,具有较高的锰去除率（91.93%,pH=6）.此外,菌株MM2在 30~35 ℃,pH 7,转速180 r·min^-1条件下生长趋势最好,当初始Mn²⁺浓度为100 mg·L^-1时,Mn²⁺的最高去除率为92.76%.最后,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）对代谢固相产物分析表明,菌株MM2介导生成的生物氧化锰附着在菌株表面并以层状和颗粒状两种形态呈现,锰平均氧化度为3.55,其成分主要为无定形的Mn₂O₃和MnO₂.综上所述,本研究分离纯化的菌株MM2不仅能在弱酸性条件下生长且对锰具有较高的耐受和去除能力,在含锰废水的处理中具有较好应用前景.     

矿井突水水源识别的RS-LSSVM模型

为了对矿井突水水源进行准确、高效的判别,综合考虑水化学特征,选取Ca~(2+),Mg~(2+),K~++Na~+,HCO-3,SO2-4,Cl~-和总硬度7个指标的质量浓度(mg/L)作为矿井突水水源的最初判别指标。利用粗糙集(RS)理论的属性约简来筛选水化学特征指标,用以作为水源识别的核心判别指标,建立基于RS的矿井突水水源识别的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型。选用约简处理后的13组煤矿数据对模型进行训练,再用训练好的模型对另外12组突水数据进行水源判别,并与未进行属性约简的LSSVM模型及Fisher判别分析法、随机森林方法进行对比。结果表明,利用属性约简方法可以很好地排除原始数据中的冗余信息干扰,因而能有效判别矿井突水水源,使矿井突水水源模型的误判率降低至0;而且指标约简过程可以降低LSSVM运算的复杂度,也能够提高判别效率。     

倾斜巷道内火灾逆流层变化规律数值模拟

为确定矿井火灾时期逆流层长度变化规律,给逃生与救护工作提供参考,以下行通风倾斜巷道为研究对象,建立长80 m、宽4 m、高3.5m拱形巷道模型,通过数值模拟的方法,确定多组火灾工况下烟气逆流层的变化规律.结果表明:巷道入口端风速在0.5～3 m/s增大,烟流逆流层长度随之减小,减小幅度逐渐变缓;火源烟流放散速度在5～25 m/s增大,逆流层长度随之增大,且增加幅度逐渐变缓;人口端风速条件固定为1 m/s,巷道倾角在O°～45°增加,火源烟气放散速度小于18 m/s时,逆流层长度随巷道倾角增加而减小,火源烟气放散速度大于18 m/s时,逆流层长度随巷道倾角增加而增加.     

混凝-反渗透工艺处理某矿井废水的应用

介绍了一套混凝-反渗透工艺处理矿井废水的工艺,并对其原理及特点进行分析。该项目日处理量3 000t。通过对系统的调试和运行效果的研究找出了实际运行过程中的要点、需重点控制的参数和需改进的因素,并对设备的维护和使用提出合理的建议。实践证明,该工艺出水达到生活饮用水卫生标准。     

美国矿山应急救援体系特点及启示

通过对美国矿山应急救援体系现状的研究,认为美国矿山救援体系具有法律法规健全完善、管理体制运行高效、救援队伍构成精干多样、技术装备先进实用、人员培训落实严格和物资储备区分精细等特点,从9个方面对比分析了中美矿山应急救援体系差异,提出了加强我国矿山应急救援体系建设的建议。     

HAZOP在煤矿通风系统安全风险分析中的应用

HAZOP是一种基于“引导词”的、由各专业人员组成的分析小组通过一系列的分析会议来完成的,对系统工艺或操作过程中存在可能导致风险的各种偏差的一种系统化识别的定性分析方法。为提高煤矿通风系统安全风险分析效果,将HAZOP分析方法应用于煤矿通风系统中。通过对煤矿通风系统进行分析,证实了HAZOP分析方法在煤矿通风系统应用的可能性和充分性。分析结果不仅反映出了导致煤矿通风安全风险（或通风安全事故）的人的不安全行为和物的不安全状态等现场因素,而且还评审出煤矿通风系统的设计和管理缺陷,为煤矿如何更好的管理通风系统提供了有力依据。     

基于GLM模糊评价在煤矿安全中的应用

煤矿安全评价是现代绿色矿山建设的主要指标之一。为对煤矿安全进行有效的评价,综合分析影响煤矿安全的人员因素、地质因素、技术设备因素、环境因素等各项指标。应用广义线性理论和SAS统计分析方法,建立基于GLM模糊评价模型。通过计算各项指标对应等级的煤矿安全影响权重〖AKω- ij,结合模糊综合评价方法得出煤矿的安全生产状况,同时通过优势比分析各指标的敏感性因子,得出防范指标危险性的有效措施。研究表明:该模型依据标准整理数据,操作性强,较准确地得出煤矿安全的状况,为煤矿的安全评价和管理决策提供依据。     

生物节律对矿井生产的影响及安全策略研究

根据生物节律的起源、定义及本质,将生物节律从人体三节律和频度两个角度分类,概述其参数变化规律,并阐明矿井生产环境中导致生物节律偏移的因素。简述生物节律的计算方法,提出运用现代计算机技术,即excel表格的编程功能建立节律预测表,对职工进行安全评价。通过对矿井伤亡事故实例的计算与分析,探求生物节律和矿井生产事故之间的关联度。在充分考虑生物节律的基础下,提出现实可行的安全策略,降低矿井安全事故的发生率     

Acid mine drainage attenuation by inhibition of pyrite bioleaching using limestone and olive pomace

The control and inhibition of pyrite bioleaching involved in the generation of acid mine drainage was studied. Inhibition of pyrite bioleaching was performed by varying the pyrite concentration in the medium (substrate inhibition) and/or by addition of limestone (inhibition by pH increase) and olive pomace (inhibition by organic compounds). Inhibition tests of pyrite bioleaching were performed according to a full factorial design with three factors (pyrite, limestone and olive pomace) taken at two levels. Preliminary pyrite bioleaching tests showed the ability of the available inoculum to oxidise the mineral. Subsequently, experimental data for total soluble iron denoted strong inhibition under all the different operating conditions of the factorial design, except when larger pyrite concentrations were used. In particular, inhibition by limestone was due to the increase in pH which negatively affects microorganisms, while inhibition by olive pomace may be related to the antioxidant properties of polyphenols. Interactions among operating conditions were specifically assessed by analysis of variance. Only limestone and/or pomace addition resulted in a significant (95%) diminution of iron extraction.     

华南某铀矿开采利用对地表水环境质量的影响

以广东省某铀矿区为研究对象,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了矿山、水冶厂及其周边地表水体共42个水样(包括工业废水、池塘水、溪流水、河水和矿区饮用水)中放射性元素(U和Th)和其它一些金属元素(Fe、Mn、Mg、Cu、Zn、Co、Ni、Li、Ca、Na、K、Al、Sr和Ba)的含量.由此确认铀矿区产生高污废水的重要环节和关键污染元素,并了解这些元素的迁移变化规律以及对周边地表水产生的影响.结果表明:(1)铀矿区产生高污外排废水的主要生产环节是采矿、铀矿堆浸和尾矿露天堆积,排放废水中U和Mn含量分别为0.238—8.700 mg.L-1和0.62—94.23 mg.L-1,均高于国家工业废水允许排放标准(GBJ8—74和GB8978—1996)的限定值;(2)铀矿周边用作当地农业灌溉和露天水源的溪流由于受纳了矿区外排废水,明显受到了U和Mn的污染:U含量在枯水期和丰水期分别为(0.415±0.619)mg.L-1和(0.233±0.308)mg.L-1,Mn含量在枯水期和丰水期分别为(8.72±12.8)mg.L-1和(8.56±12.61)mg.L-1;(3)受纳溪流中U、Fe的含量枯水期高于丰水期,而Mn和Cu的含量基本保持不变,且大多数元素的含量随着迁移距离的增加在枯水期和丰水期均呈下降趋势,指示污染源来自铀矿区;(4)铀矿区生产活动引起的地表水污染目前仅局限于铀矿区和周边较小的区域,但仍应引起重视.